Дано:
Масса хлорида лития (LiCl) = 16,6 г
Масса воды (H2O) = 110 г
Объем выделившихся газов (V) = 4,24 л
Найти:
Массовую долю образовавшейся щёлочи в растворе.
Решение:
1. Рассмотрим электролиз хлорида лития (LiCl):
На аноде: 2Cl⁻ -> Cl2 + 2e⁻
На катоде: 2H2O + 2e⁻ -> H2 + 2OH⁻
2. Найдем количество вещества LiCl:
n(LiCl) = m(LiCl) / M(LiCl), где M(LiCl) - молярная масса LiCl = 6,94 + 35,45 = 42,39 г/моль
n(LiCl) = 16,6 г / 42,39 г/моль ≈ 0,392 моль
3. Найдем количество вещества выделенного газа (Cl2):
Из уравнения на аноде видно, что n(Cl2) = 0,5 * n(LiCl) = 0,5 * 0,392 моль = 0,196 моль
4. Обратим внимание, что при электролизе воды на катоде образуется щелочь (NaOH или KOH).
Поскольку в данной задаче используется вода, то образуется NaOH:
n(NaOH) = 0,5 * n(Cl2) = 0,098 моль
5. Найдем массу полученной NaOH:
m(NaOH) = n(NaOH) * M(NaOH), где M(NaOH) - молярная масса NaOH = 22,99 + 15,999 + 1,008 = 40,997 г/моль
m(NaOH) = 0,098 моль * 40,997 г/моль ≈ 4,02 г
6. Найдем общую массу раствора после электролиза:
m(общая) = m(LiCl) + m(H2O) = 16,6 г + 110 г = 126,6 г
7. Массовая доля NaOH в растворе:
%D(NaOH) = m(NaOH) / m(общая) * 100% = 4,02 г / 126,6 г * 100% ≈ 3,18%
Ответ:
Массовая доля образовавшейся щелочи (NaOH) в растворе составляет примерно 3,18%.